黑体辐射

不同温度的黑体辐射频谱。

随着温度下降，频谱峰值波长增加
地球溫度的黑體輻射
黑体辐射
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黑体辐射指处于热力学平衡态的黑体发出的电磁辐射。

黑体辐射的电磁波谱只取决于黑体的温度。

或許我們換一個角度來說： 所謂黑體輻射其實就是光和物質達到平衡所表現出的現象。

物質達到平衡，所以可以用一個溫度來描述物質的狀態，而光和物質的交互作用很強，如此光和光之間也可以用一個溫度來描述（光和光之間本身不會有交互作用，但光和物質的交互作用很強）。

而描述這關係的便是普朗克分佈（Planck distribution ）。

黑体辐射能量按波长的分布仅与温度有关。

黑体不仅仅能全部吸收外来的电磁辐射，且散射电磁辐射的能力比同温度下的任何其它物体强。

对于黑体的研究，使自然现象中的量子效应被發现。

而在現實上黑體輻射是不存在的，只有非常近似的黑體【好比在一顆恆星或一個只有單一開口的空腔之中】 舉個例來說，我們觀測到宇宙背景輻射，對應到一個約3K 的黑體輻射，這暗示宇宙早期光是和物質達到平衡的。

而隨著時間演化，溫度慢慢降了下來，但方程式依然存在。

（頻率和溫度的效應抵銷）
目录
1黑體輻射方程
1.1黑体辐射本领
1.2黑體輻射的普朗克公式1.3黑體輻射的維恩位移定律
1.4黑體輻射的斯特藩­玻爾茲曼定律2人體的輻射
3行星和其衛星之間的熱力學關係
3.1因素3.2推導
3.3地球的溫度4運動黑體的多普勒效應5參考文獻6參閱
黑體輻射方程
黑体辐射本领
基尔霍夫(G. R. Kirchhoff)证明，对于任意一个物体，辐射本领与吸收率
之比是一个与组成物
体的物质无关的普适函数(以表示)
其中，辐射本领为单位时间内从辐射体表面的单位面积上发射出的辐射能量的频率分布，所以，在
人體的大多數能量以紅外線的形式散射掉了。

一些材料對
地球（雲層，大氣和地面）的長波熱輻射強度
可以認為地球受到太陽照射的地區仅等於一個二維的圆形面積而非整個球面。

黑體輻射定理的應用之一是用於概略的估計一個行星的溫度。

其表面可能由於溫室效應而比估計溫度高。

[14]
因素
行星的溫度主要和以下幾個因素相關：
外來的輻射（比如来自某個恆星）
本身放出的輻射（比如地球自身紅外輻射）反照率（行星反射的輻射）
溫室效應（只針對有大氣的行星）
行星自身產生的能量（由於放射性衰變，潮汐加熱和克赫歷程）
所有的輻射，無論是行星內部產生的，其他恆星還是其本身放出的，對行星的溫度都有很重要的影響。

以下的推導即著重討論輻射。

推導
首先使用斯特藩­玻爾茲曼定律得到太陽放射出的總功率（能量/秒）：
其中
：斯特藩­玻尔兹曼常数： 太陽的表面溫度： 太陽的半徑
太陽平均的向各個方向放出能量，因此，地球實際上只是接受到其中很小的一部分。

這部分能量為（指接觸到大氣層外部）：
其中
:地球的半徑
：天文單位， 太陽與地球的平均距離
由於本身的高溫，太陽發出的射線大多數屬於紫外線和可見光（UV­Vis ）頻率範圍。

在這個頻率範圍內，地球會反射一部分能量，其數量為，即地球對UV­Vis 範圍射線的反照率。

反過來，即地球吸收了的太陽光，並反射了剩下的。

地球和其大氣層所吸收的能量為：
雖然地球僅僅以一個面積為的圓形區域進行吸收，但是它同時以一個球體的形態向各個方向放出能量。

假設地球是一個完全黑體，它將遵循斯特藩­玻爾茲定理：
其中是地球的溫度。

由於地球的溫度明顯低於太陽，其放射的多為光系的紅外線（IR ）部分。

在這個頻率範圍內，地球會放出黑體總放射波的一部分，大約為，是紅外線頻率的平均放射率。

因此地球和其大氣層實際放出的能量為：
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參閱
盒中氣體
黑體
普朗克黑體輻射定律
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